交流發電機定子及定子繞組的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種交流發電機定子，特別是關于一種車用交流發電機定子及定子繞組結構。
【背景技術】
[0002]交流發電機是發電機的一種，其用于將機械能轉換成交流電流形式的電能。車用的交流發電機利用引擎輸出動力驅動發電機轉子的轉動，以將引擎的機械能轉換成電能對電瓶充電，藉以對裝設于汽車上的電器部分供電使用。
[0003]車用交流發電機一般具有一環形定子及一轉子，藉由轉子在定子中的迅速轉動，使得纏繞在定子上的導線與轉子形成的磁場產生相對運動，進而在導線中產生感應電動勢(電壓)。原則上，交流發電機輸出的電壓，與定子環中的線圈組數成正比。因此，定子環上的導線密度越大，則發電機的發電量也越大。
[0004]現有技術中的發電機所用的線圈繞組一般采用疊繞式，若欲達成較高的發電量，所采用的線圈數量必然較多且繞線疊線方式繁雜，如此定子環所采用的尺寸必須較大，才能滿足這種線圈數量的繞線并方便繞線疊線過程的制作。然而，這種方式有其缺點，即定子環的長形凹槽為容納較多線圈，其槽寬必然較大，而所容納的導線排列紊亂無序，以致產生較多的空氣隙(如圖1所示現有技術的定子繞組部分截面圖，其中定子I的每一凹槽11中容納多條導線13，斜線部分即為導線與凹槽壁之間以及導線與導線之間的空氣隙)，造成磁阻變大的不良效果，使得發電效率低落。另外，由于定子環的體積較大，配合的轉子尺寸必然較大，造成整體發電機的體積加大，而占據較多的機械空間，進而影響了車輛的空間。
[0005]又，中國臺灣專利申請TW 1392196號提出了一種較小型化的交流發電機定子結構，且可提高定子線槽中的導線密度，然而其使用裁切過的矩形銅線(即扁銅導線)，彎折成U型插線段后，插入定子環的槽孔中，隨后將各插線的末端兩兩焊接型成通路，最后再經整線成型而得。這種做法的好處是定子環槽孔中的插線排列整齊(如TW 1392196圖10及11所不)，可有效減少空氣隙的存在，提聞導線密度以縮減磁阻，從而提聞發電機的效率。然而，這種結構的缺點在于插線作業完成后定子環的線頭過多(如為具有96槽孔的定子環，每槽孔具有兩個插線段，則插線完成后總共有384個線頭，192個焊點)，其制造過程中所需的工序復雜，生產費用高。此外，由于扁銅導線的成本較圓銅導線為高，因此無法有效降低成本。
[0006]有鑒于此，在車用交流發電機的設計上，需要一種小型化且具備高發電效率，又易于制造且成本較低的定子。
【發明內容】
[0007]本發明的一目的在于提供一小型化且具備高發電效率的交流發電機定子及定子繞組。
[0008]本發明的另一目的在于提供一制造工序簡單快速的交流發電機定子繞組。
[0009]為達成上述目的，本發明一個方面提供了一種交流發電機定子用導線，其包含一第一端、一第二端、及位于該第一端與第二端之間的多個波狀線圈，每一波狀線圈由直線部及彎弧部交替組成。
[0010]為達成上述目的，本發明的另一方面在于提供一種交流發電機定子，其包含:一環狀本體，該環狀本體內周具有多個徑向向內突伸的隔柱，所述隔柱的每一者的末端橫向延伸形成多個磁靴；多個界定于所述隔柱的間的徑向凹槽，所述凹槽的每一者具有由相鄰的隔柱末端所形成的所述磁靴之間所界定的一開口 ；其中所述凹槽的每一者的寬度僅能容納一導線，且所述凹槽的開口的寬度略大于該導線的線徑，使該導線能自該開口直接嵌入凹槽中。
[0011 ] 為達成上述目的，本發明的又一方面在于提供一種交流發電機定子繞組，其包含:一定子，該定子內周圍設有多個徑向凹槽；多條定子用導線，每一導線包含:一第一端；一第二端；位于該第一端與第二端的間的多個波狀線圈，每一波狀線圈由直線部及彎弧部交替組成；其中每一導線的直線部依次置入該定子的相對應的凹槽中，使所述凹槽的每一者皆有導線嵌入。
[0012]為達成上述目的，本發明的再一方面在于提供一種車用交流發電機，其包含:一交流發電機定子繞組，包含:一定子，該定子內周圍設有多個徑向凹槽；多條定子用導線，每一導線包含:一第一端；一第二端；位于該第一端與第二端的間的多個波狀線圈，每一波狀線圈由直線部及彎弧部交替組成；其中每一導線的直線部依次置入該定子的相對應的凹槽中，使所述凹槽的每一者皆有導線嵌入；一轉子，其包括一第一爪形磁極件及一相對的第二爪形磁極件，該第一爪形磁極件具有多個N極爪狀體，而該第二爪形磁極件具有與該第一爪形磁極件的多個N極爪狀體相同數目的S極爪狀體，當該第一爪形磁極件與該第二爪形磁極件彼此結合時，該第一爪形磁極件的多個N極爪狀體與該第二爪形磁極件的多個S極爪狀體系分別彼此相鄰且間隔排列；該轉子以同軸形式置于該交流發電機定子繞組之中。
[0013]為達成上述目的，本發明的還一方面在于提供一種制造一交流發電機定子繞組的方法，該方法包含以下步驟:提供一定子，該定子內周圍設有多個徑向凹槽；提供多條定子用導線，每一導線包含:一第一端；一第二端；位于該第一端與第二端的間的多個波狀線圈，每一波狀線圈由直線部及彎弧部交替組成；將該每一導線的直線部系依次置入該定子的相對應的凹槽中，使所述凹槽的每一者皆有導線嵌入。
[0014]為達成上述目的，本發明的再一方面在于提供一種交流發電機定子繞組，其包含:一定子，該定子包括一環狀本體，該環狀本體內周具有多個徑向向內突伸的隔柱，所述隔柱的每一者的末端橫向延伸形成多個磁靴；多個界定于所述隔柱的間的徑向凹槽，所述凹槽的每一者具有由相鄰的隔柱末端所形成的所述磁靴之間所界定的一開口 ；多條定子用導線，每一導線包含:一第一端；一第二端；位于該第一端與第二端的間的多個波狀線圈，每一波狀線圈由直線部及彎弧部交替組成；其中每一導線的直線部自其第一端開始依次置入該定子的相對應的凹槽中，使該定子的該多個凹槽的每一者皆有導線嵌入，且其中該多個凹槽的每一者的寬度僅能容納一導線，且該多個凹槽的開口的寬度略大于該導線的直線部的線徑，使該導線的直線部能自該開口直接嵌入凹槽中。
[0015]為達成上述目的，本發明的還一方面在于提供一種車用交流發電機，包含:一交流發電機定子繞組，該定子繞組包含:一定子，該定子包括一環狀本體，該環狀本體內周具有多個徑向向內突伸的隔柱，所述隔柱的每一者的末端橫向延伸形成多個磁靴；多個界定于所述隔柱之間的徑向凹槽，所述凹槽的每一者具有由相鄰的隔柱末端所形成的所述磁靴之間所界定的一開口 ；多條定子用導線，每一導線包含:一第一端；一第二端；位于該第一端與第二端之間的多個波狀線圈，每一波狀線圈由直線部及彎弧部交替組成；其中每一導線的直線部自其第一端開始依次置入該定子的相對應的凹槽中，使該定子的該多個凹槽的每一者皆有導線嵌入，且其中該多個凹槽的每一者的寬度僅能容納一導線，且該多個凹槽的開口的寬度略大于該導線的直線部的線徑，使該導線的直線部能自該開口直接嵌入凹槽中；一轉子，其包括一第一爪形磁極件及一相對的第二爪形磁極件，該第一爪形磁極件具有多個N極爪狀體，而該第二爪形磁極件具有與該第一爪形磁極件的多個N極爪狀體相同數目的S極爪狀體，當該第一爪形磁極件與該第二爪形磁極件彼此結合時，該第一爪形磁極件的多個N極爪狀體與該第二爪形磁極件的多個S極爪狀體系分別彼此相鄰且間隔排列；該轉子以同軸形式置于該交流發電機定子繞組之中。
[0016]為達成上述目的，本發明的再一方面在于提供一種制造一交流發電機定子繞組的方法，該方法包含以下步驟:提供一定子，該定子包括:一環狀本體，該環狀本體內周具有多個徑向向內突伸的隔柱，所述隔柱的每一者的末端橫向延伸形成多個磁靴；多個界定于所述隔柱之間的徑向凹槽，所述凹槽的每一者具有由相鄰的隔柱末端所形成的所述磁靴之間所界定的一開口 ；提供多條定子用導線，每一導線包含:一第一端；一第二端；位于該第一端與第二端之間的多個波狀線圈，每一波狀線圈由直線部及